例题精讲
一、二次函数与平行四边形综合
【例1】已知:如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、轴的交点分 别为,将对折,使点的对应点落在直线上,折痕交轴于点
(1)直接写出点的坐标,并求过三点的抛物线的解析式;
(2)若抛物线的顶点为,在直线上是否存在点,使得四边形为平行四边形?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由;
(3)设抛物线的对称轴与直线的交点为为线段上一点,直接写出的取值范围.
【例2】如图,点是坐标原点,点是轴上一动点.以为一边作矩形,点在第二象限,且.矩形绕点逆时针旋转得矩形.过点的直线交轴于点,.抛物线过点、、且和直线交于点,过点作轴,垂足为点.
⑴ 求的值;
⑵ 点位置改变时,的面积和矩形的面积的比值是否改变?说明你的理由.
【例3】如图1,中,,,点在线段上运动,点、分别在线段、上,且使得四边形是矩形.设的长为,矩形的面积为,已知是的函数,其图象是过点的抛物线的一部分(如图2所示).
(1)求的长;
(2)当为何值时,矩形的面积最大,并求出最大值.为了解决这个问题,孔明和研究性学习小组的同学作了如下讨论:
张明:图2中的抛物线过点在图1中表示什么呢?
李明:因为抛物线上的点是表示图1中的长与矩形面积的对应关系,那么表示当时,的长与矩形面积的对应关系.
赵明:对,我知道纵坐标36是什么意思了!
孔明:哦,这样就可以算出,这个问题就可以解决了.
请根据上述对话,帮他们解答这个问题.
【例4】如图,在矩形中,已知、两点的坐标分别为,为的中点.设点是平分线上的一个动点(不与点重合).
(1)试证明:无论点运动到何处,总与相等;
(2)当点运动到与点的距离最小时,试确 定过三点的抛物线的解析式;
(3)设点是(2)中所确定抛物线的顶点,当点运动到何处时,的周长最小?求出此时点的坐标和的周长;
(4)设点是矩形的对称中心,是否存在点,使?若存在,请直接写出点的坐标.
【例5】如图,已知抛物线:的图象与轴相交于两点,是抛物线上的动点(不与重合),抛物线与关于轴对称,以为对角线的平行四边形的第四个顶点为.
(1)求的解析式;
(2)求证:点一定在上;
(3)平行四边形能否为矩形?如果能为矩形,求这些矩形公共部分的面积(若只有一个矩形符合条件,则求此矩形的面积);如果不能为矩形,请说明理由.(注:计算结果不取近似值.)
【例6】如图,已知抛物线与坐标轴的交点依次是,,.
(1)求抛物线关于原点对称的抛物线的解析式;
(2)设抛物线的顶点为,抛物线与轴分别交于,两点(点在点的左侧),顶点为,四边形的面积为.若点,点同时以每秒1个单位的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点,点同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点与点重合为止.求出四边形的面积与运动时间之间的关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)当为何值时,四边形的面积有最大值,并求出此最大值;
(4)在运动过程中,四边形能否形成矩形?若能,求出此时的值;若不能,说明理由.
【例7】如图,在直角坐标系中,点为函数在第一象限内的图象上的任一点,点的坐标为,直线过且与轴平行,过作轴的平行线分别交轴、直线于,连结交轴于,直线交轴于.
⑴ 求证:点为线段的中点;
⑵ 求证:四边形为菱形;
⑶ 除点外,直线与抛物线有无其它公共点?若有,求出其它公共点的坐标;若没有,请说明理由.
【例8】如图,在平面直角坐标系内,以轴为对称轴的抛物线经过直线与轴的交点和点.
(1)求这条抛物线所对应的二次函数的关系式;
(2)将(1)中所求抛物线沿轴平移.
①在题目所给的图中画出沿轴平移后经过原点的抛物线大致图象;
②设沿轴平移后经过原点的抛物线对称轴与直线相交于点.判断以为圆心,为半径的圆与直线的位置关系,并说明理由;
(3)点是沿轴平移后经过原点的抛物线对称轴上的点。求点的坐标,使得以四点为顶点的四边形是平行四边形.
【例9】如下右图所示,在平面直角坐标系中,矩形的边在轴的负半轴上,边在轴的正半轴上,且,,矩形绕点按顺时针方向旋转后得到矩形.点的对应点为点,点的对应点为点,点的对应点为点,抛物线过点.
(1)判断点是否在轴上,并说明理由;
(2)求抛物线的函数表达式;
(3)在轴的上方是否存在点,点,使以点为顶点的平行四边形的面积是矩形面积的2倍,且点在抛物线上,若存在,请求出点,点的坐标;若不存在,请说明理由.
【例10】如上左图,点是坐标原点,点是轴上一动点.以为一边作矩形,点在第二象限,且.矩形绕点逆时针旋转得矩形.过点的直线交轴于点,.抛物线过点、、且和直线交于点,过点作轴,垂足为点.
⑴ 求的值;
⑵ 点位置改变时,的面积和矩形的面积的比值是否改变?说明你的理由.